Устройство для определения проницаемости пористых порошковых материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для контроля и определения параметров процесса пропитки жидкостью пористых порошковых материалов, и может быть использойано в порошковой металлургии, теплофизике, хичической промышленности и т.п. пр исследовании порошковых материалов.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет устранения погрешности, связанной с деформацией образца.

На фиг.1 изображена схема устройства на фиг.2 - схема датчика.

Устройство состоит из корпуса 1 с закрепленным на нем образцом 2, электроизмерительного прибора, состоящего из коммутатора 3 и отсчетного устройства 4 времени, штатина 5, кюветы 6 с рабочей жидкостью, устройства для поддержания постоянного уровня жидкости в кювете.

Электроизмерительный прибор соединен с датчиком, одним из электродов которого служит образец 2, а другие электроды вьшолнены в виде гребенок 7, расположенных перпендикулярпо направлению течения жидкости по образцу. Гребенка имеет длину не менее ширины образца, а расстояние между гребенками зависит от длины образца и шага между точками измерения.

Этим устраняется статистическая погрешность известного устройства. Диаметр каждого стержня соизмерим с диаметром частиц исследуемого образца для проникновения электрода в пору на глубину, достаточную для касания мениска-жидкости в момент действительного достижения .фронтом жидкости уровня электрода. Если .диаметр стержня будет больше диаметра частиц, то стержень не войдет в пору на необходимую глубину. Если диаметр стержня будет меньше диамет ра частиц, то стержень войдет в пору на большую глубину, что приведет к полом е электрода и нарушит техническую сущность предлагаемого устройства. Данное соотношение справедливо для любого диаметра частиц, но если размер частиц меньше 0,1 мм то касание менисков электродами будет происходить и при диаметре последних, равном 0,1 мм, так как мениски в порах располагаются достаточно близко к поверхности. Электроизолирующие прокладки 8 выполнены в виде покрытия на стержнях и составляют со стержнями одно целое. Это покрытие может быть выполнено, например, из окиси алюминия и нанесено на стержни плазменным напылением. Толщина покрытия выбирается минимальной из условия сохранения электроиэоляции в сухом состоянии.

Стержни помещены в щель в крьш1ке 9 и прижаты,друг к другу планками 10. Толщина крышки выбрана больше ширины щели, которая равна диаметру стержней. Последние выполнены с соотношением длины к диаметру 10, т.е. в виде неустойчивых стержней. ;Благодаря этому стержни при приложении осевой нагрузки изгибаются и перемещаются перпендикулярно поверхности образца. Кроме того, для обеспечения нормального функционирования устройства стержни могут быть выполнены биметаллическими: внутренняя часть из материала с высоким пределом упругости, например из пружинной стали, а наружный слой - из высокоэлектропроводного материала, например из меди, алюминия, серебра и т.п. Г

Образец прижат к электродам

плоской пружиной 11 через резиновую полоску 12..

Устройство работает следующим образом.

Отжимается пружина 11 с резиновой полоской 12, на гребенки 7 накладывается пористый образец 2 и отпускается пружина 11, которая упруго продеформирует чер,ез образец электроды, выполненные, например, в виде неустойчивых стержней. Они частично войдут в поры образца и при этом скомпенсируют неровности поверхности последнего, обеспечив надежный контакт по всей ширине образца. При этом всегда можно подобрать жесткость пружины 11 такой, . чтобы она превосход1ша суммарную жесткость гребенок 7 на величину, достаточную для надежного контакта с образцом 2 и не достаточную для деформации последнего. Кроме того, так как число опор (гребенок) велико, и не происходит в процессе измерения удара электродов по образцу и возникновения дополнительных опор, устраняется погрешность из3

вестного устройства, связанная с деформацией образца. Собранный датчик подсоединяется затем в электроцепь измерительного устройства.

Устанавливая устройство в нужное положение, например вертикальное, нижний конец образца 2 погружают в ра.бочую жидкость. При этом благодаря помещенному в жидкость электроду замыкается электрическая цепь и отсчетное устройство 4 начинает отсчет времени первым каналом. Подымаясь по образцу 2 под действием капиллярных сил, жидкость достигает

934

первой гребенки и смачивает электроизолирующее гигроскопическое покрытие. Ъ этот момент замыкается электрическая цепь и отсчетное устройство прекращает отсчет времени первым каналом, а коммутатор 3 включает второй канал отсчетного устройства. При достижении второй гребенки сигнал поступает в коммутатор, включающий очередной канал отсчетного устройства времени 4. По показаниям отсчетного устройства определяется время прохождения жидкостью известного расстояния между электродами, выполненными в виде гребенок.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПОРИСТЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее емкость с рабочей жидкостью, средство крепления образца и датчик, включающий электроды с гигроскопической изоляцией, расположенные по высоте образца, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерения путем устранения погрешности, связанной с деформацией образца, злектроды датчика выполнены в виде гребенок, расположенных перпендикулярно направлению течения жидкости по образцу, средство крепления образца снабжено пружиной для прижатия образца к гребенкам элекi тродов, электроды в гребенке установлены без зазора, а диаметр электро(Л С дов соизмерим с диаметром частиц образца. эо эо :л ;о :